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文档简介

小掠角下水沙界面折射声场研究的开题报告题目：小掠角下水沙界面折射声场研究研究背景：声波在水中传播会遇到水中的不均匀性，如海水中存在着沙粒。沙粒的存在会对声波传播的路径和声压产生影响，较大粒径的沉积物对高频声波的影响更为显著。在海洋探测领域，小掠角下水沙界面折射声场问题一直是研究热点。了解小掠角下水沙界面折射声场特性，对海底地质构造的研究、水下目标探测和识别具有重要意义。研究内容：本研究拟通过声学传感器，对小掠角下水沙界面折射声场进行研究，主要包括以下内容：1.对不同粒径的沙粒对声波传播的影响进行探究。2.通过数值模拟方法，研究水深、沙粒密度、沙粒粒径对折射声场的影响。3.根据实验数据和数值模拟结果，对小掠角下水沙界面的折射声场进行分析和比较。研究方法：在研究中，将采用以下方法：1.采用声学传感器获取声场数据。2.完成不同水深、沙粒浓度、沙粒粒径的声场实验数据采集。3.采用有限元数值模拟方法进行水下声场的计算和分析。4.通过实验和数值模拟之间的比较，探讨小掠角下水沙界面的声场特性和影响因素。研究意义：1.了解小掠角下水沙界面折射声场特性和影响因素对深海海洋探测具有重要意义。2.为海底地质构造的研究、水下目标探测和识别提供参考。3.研究结果对于海底管道布设和管道维护具有重要参考价值。预期成果：1.深刻认识小掠角下水沙界面的折射声场特征。2.确定沙粒大小、形状等参数对小掠角下水沙界面折射声场的影响。3.探讨不同水深和沙粒浓度下小掠角下水沙界面折射声场特性的变化规律。4.验证本研究模拟结果的正确性和实用性。研究步骤：1.文献阅读和理论研究。2.音速、密度等参数的测量。3.小掠角下水沙界面折射声场实验数据采集。4.建立数值模拟模型，得出水下声场数据。5.实验数据和数值模拟结果之间的比较和分析。6.完成研究成果，撰写学术论文。研究计划：第一年：文献调研和理论研究、实验平台搭建。第二年：实验数据采集和处理，数值模拟方法研究和建模。第三年：实验和模拟结果的比较和分析，研究成果的总结和撰写。参考文献：1.吴培元，蒋旭东.声波在含砂介质中的传播机理研究[J].海洋科学,2001,25(5):18-21.2.YoneyamaK,OkabayashiH,OkunoH.Sonarwavescatteringfromasandyseafloor[J].JpnJApplPhys,2015,54(7):07JG16.3.MinachinaT,OmarA,MariampillaiA,etal.Modelingsoundpropagationinshallow-waterenvironmentswithroughsandyboundaries[C]//OCEANS,Yeosu.IEEE,2012:1-6.

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